2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8章 第42講 專項(xiàng)提能特訓(xùn)16　化工流程中的Ksp計(jì)算 (含解析)

專項(xiàng)提能特訓(xùn)16化工流程中的Ksp計(jì)算1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下：回答下列問題：1234567若“濾液②”中c(Mg2＋)＝0.02mol·L－1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5

mol·L－1，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列式計(jì)算)。[已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10－22、1.0×10－24]1234567已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38?；卮鹣铝袉栴}：加入KMnO4溶液反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56mg·L－1，若溶液pH＝3，則此時(shí)Fe3＋________(填“能”或“不能”)生成沉淀。2.高純活性氧化鋅可用于光催化、光電極、彩色顯影等領(lǐng)域。以工業(yè)級(jí)氧化鋅(含F(xiàn)e2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等)為原料，用硫酸浸出法生產(chǎn)高純活性氧化鋅的工藝流程如下：1234567不能12345673.(2020·四川瀘州市高三模擬)金屬釩主要用于冶煉特種鋼，

被譽(yù)為

“合金的維生素”。工業(yè)上常用富釩爐渣(主要含F(xiàn)eO·V2O3,還有少量P2O5等雜質(zhì))制取釩的流程如圖。

回答下列問題：25℃時(shí)，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，電離常數(shù)Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5?！俺菱C”

后

的濃度為

，則濾液的pH為______。除OH－與外，濾液中還可能存在的陰離子是____________________________。12345674.5

開始/mol·L－1

1.8

0

0變化/mol·L－1

x

x

x平衡/mol·L－1

1.8－x

x

x

12345671234567氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.7沉淀完全的pH3.79.79.24.為回收利用廢鎳催化劑(主要成分為NiO，另含F(xiàn)e2O3、CaO、CuO、BaO等)，科研人員研制了一種回收鎳的新工藝。工藝流程如圖所示：

已知：①常溫下，有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：1234567②常溫下，Ksp(CaF2)＝2.7×10－11。請(qǐng)回答下列問題：(1)“操作B”的過程是，先在40～50℃加入H2O2，其作用是_____________________________________(用離子方程式表示)；再調(diào)pH至3.7～7.7，操作B可除去溶液中的_____(填元素名稱)元素。12345672Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O鐵解析“操作B”的過程是，先在40～50℃加入H2O2，其作用是使溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O；根據(jù)表格分析，調(diào)pH至3.7～7.7,沉淀有Fe(OH)3和Fe(OH)2，操作B可除去溶液中的鐵元素。1234567(2)操作C可除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－濃度為3.0×10－3mol·L－1，12345671.0×10－312345675.七鋁十二鈣(12CaO·7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：煅粉主要含MgO和_____，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，若濾液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，則溶液pH大于_____[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是________________________________________________________。1234567CaO11易生成硫酸鈣微溶物，在過濾時(shí)被除去，導(dǎo)致碳酸鈣產(chǎn)率降低1234567已知：i.PbCl2難溶于冷水，易溶于熱水ii.PbCl2(s)＋2Cl－

(aq)iii.Ksp(PbSO4)＝1.08×10－8

，Ksp(PbCl2)＝1.6×10－56.(2020·四川省內(nèi)江市模擬)硫酸鉛(PbSO4)廣泛應(yīng)用于制造鉛蓄電池、白色顏料等。工業(yè)生產(chǎn)中利用方鉛礦(主要成分為

PbS,含有FeS2等雜質(zhì))和軟錳礦(主要成分為MnO2)制備PbSO4的工藝流程如圖：1234567(1)20℃時(shí)

，PbCl2(s)在不同濃度鹽酸中的最大溶解量(g·L－1)如圖所示。下列敘述正確的是_______(填字母)。A.鹽酸濃度越小，Ksp(PbCl2)越小B.x、y兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Pb2＋

)不相等C當(dāng)鹽酸濃度為1mol·L－1

時(shí)，溶液中c(Pb2＋)

一定最小D.當(dāng)鹽酸濃度小于1mol·L－1時(shí)

，隨

HCl

濃

度增大，PbCl2

溶解量減少是因?yàn)?/p>

Cl－濃度增大使PbCl2溶解平衡逆向

移動(dòng)1234567BD解析PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2(s)

Pb2＋(aq)＋2Cl－(aq)，由圖像可知在鹽酸的濃度為1mol·L－1時(shí)溶解量最??；結(jié)合題目所給信息可知，鹽酸的濃度小于1mol·L－1時(shí)，主要是電離出的氯離子抑制氯化鉛的溶解，大于1mol·L－1時(shí)，可發(fā)生反應(yīng)：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)

促進(jìn)溶解。Ksp(PbCl2)只受溫度的影響，溫度不變，則Ksp(PbCl2)不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知x、y兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)不同，所以c(Pb2＋)不相等，故B正確；1234567根據(jù)分析可知當(dāng)鹽酸濃度大于1mol·L－1時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)

所以此時(shí)c(Pb2＋)不一定最小，故C錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知鹽酸濃度小于1mol·L－1時(shí)，主要存在平衡PbCl2(s)Pb2＋(aq)＋2Cl－(aq)，氯離子的增多使平衡逆向移動(dòng)，故D正確。1234567(2)調(diào)pH的目的是_________________________，PbCl2

“轉(zhuǎn)化”后得到PbSO4,當(dāng)c(Cl－)＝0.1mol·L－1時(shí)

，c()＝___________mol·L－1。1234567使Fe3＋

沉淀而除去6.75×10－612345677.某工廠以重晶石(主要含BaSO4)為原料，生產(chǎn)“電子陶瓷工業(yè)支柱”——鈦酸鋇(BaTiO3)的工藝流程如下：1234567回答下列問題：(1)用Na2CO3溶液浸泡重晶石(假設(shè)雜質(zhì)不與Na2CO3反應(yīng))，能將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝____(填寫計(jì)算結(jié)果)；若不考慮

的水解，要使2.33gBaSO4恰好完全轉(zhuǎn)化為BaCO3，則至少需要濃度為1.0mol·L－1Na2CO3溶液____mL。[已知：Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.0×10－9]12345670.025101234567(2)流程中“混合”溶液的鈦元素在不同pH時(shí)主要以TiO(OH)＋、TiOC2O4、

三種形式存在(變